Головной телефон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Телефон - третье, последнее звено детекторного приемника, которое, образно выражаясь, "выдает готовую продукцию" - звук. Это один из старейших электротехнических приборов, почти без изменения сохранивший свои основные черты до наших дней.

Для детекторных приемников используют головные телефоны типа ТОН-1, ТОН-2. Это два последовательно соединенных телефона, удерживающиеся на оголовье. Отвернем крышку одного из телефонов (рис.1). Под нею находится круглая жестяная пластинка -мембрана. Сняв осторожно мембрану, мы увидим две катушки, насаженные на выступающие из дна корпуса пластинки.

Рис.1. Устройство электромагнитного телефона

Это полюсные наконечники постоянного магнита, впрессованные в дно корпуса. Катушки соединены последовательно, а крайние выводы их припаяны к стерженькам, к которым с наружной стороны при помощи зажимных винтов подключен шнур с однополюсными штепсельными вилками.

Как работает телефон? Мембрана, создающая звук, находится возле полюсных наконечников магнита и опирается на бортики корпуса (рис.2). Под действием поля магнита она немного прогибается в середине, но не прикасается к полюсным наконечникам магнита (рис.2 - сплошная линия). Когда через катушки телефона течет ток, он создает вокруг катушек магнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянного магнита. Сила этого единого магнитного поля, а значит, и сила притяжения мембраны к полюсным наконечникам зависит от направления тока в катушках. При одном направлении тока, когда направления магнитных силовых линий катушек и магнита совпадают и их поля складываются, мембрана сильнее притягивается к полюсам магнита (на рис. 50 - нижняя штриховая линия). При другом направлении тока силовые линии катушек и магнита направлены встречно и общее поле становится слабее, чем поле магнита. В этом случае мембрана слабее притягивается полюсными наконечниками и, выпрямляясь, несколько удаляется от них (рис. 50 - верхняя штриховая линия). Если через катушки телефона пропускать переменный ток звуковой частоты, суммарное магнитное поле станет то усиливаться, то ослабляться, а мембрана будет то приближаться к полюсным наконечникам магнита, то отходить от них, т. е. колебаться с частотой тока. Колеблясь, мембрана создаст в окружающем пространстве звуковые волны.

Рис.2. Колебания мембраны электромагнитного телефона

С первого взгляда может показаться, что постоянный магнит в телефоне не нужен: катушки можно надеть на железную ненамагниченную подковку. Но это не так. И вот почему. Железная подковка, намагничиваемая только током в катушках, будет притягивать мембрану независимо от того, идет ли ток через катушки в одном направлении или другом. Значит, за один период переменного тока мембрана притянется во время первого полупериода, отойдет от него и еще раз притянется во время второго полупериода, т. е. за один период переменного тока (рис.3,а) она сделает два колебания (рис.3,б).

Рис.3. Телефон с постоянным магнитом дает неискаженное воспроизведение звука. При отсутствии постоянного магнита мембрана колебалась бы с удвоенной частотой

Если, например, частота тока 500 Гц, то мембрана телефона за 1 с сделает 500x2=1000 колебаний и той звука исказится-будет вдвое выше. Вряд ли нас устроит такой телефон.

С постоянным же магнитом дело обстоит иначе: при одном полупериоде происходит усиление магнитного поля - уже притянутая мембрана прогнется еще больше; при другом полупериоде поле ослабевает и мембрана, выпрямляясь, отходит дальше от полюсов магнита.

Теперь разберем такой вопрос: зачем параллельно телефону подключают блокировочный конденсатор? Какова его роль?

Электрическая емкость блокировочного конденсатора такова, что через него свободно проходят токи высокой частоты, а токам звуковой частоты он оказывает значительное сопротивление. Телефон, наоборот, пропускает токи звуковой частоты и оказывает большое сопротивление токам высокой частоты. На этом участке детекторной цепи высокочастотный пульсирующий ток разделяется (на рис.4 - в точке а) на составляющие, которые далее идут: высокочастотная - через блокировочный конденсатор, а низкочастотная - через телефон. Затем составляющие соединяются (на рис.4 - в точке б) и далее опять идут вместе.

Рис.4. В точке а детекторной цепи составляющие высокочастотного пульсирующего тока разделяются, а в точке б соединяются

Назначение блокировочного конденсатора можно объяснить так. Телефон из-за инертности мембраны не может отзываться на каждый высокочастотный импульс тока в детекторной цепи. Значит, чтобы телефон работал, надо как-то "сгладить" высокочастотные импульсы, "заполнить" провалы тока между ними. Эта задача и решается с помощью блокировочного конденсатора следующим образом. Отдельные высокочастотные импульсы заряжают конденсатор. В моменты между импульсами конденсатор разряжается через телефон, заполняя таким образом "провалы" между импульсами. В результате через телефон идет ток одного направления, но изменяющийся по величине со звуковой частотой, который и преобразуется телефоном в звук.

Коротко же о роли блокировочного конденсатора можно сказать так: он фильтрует низкочастотную составляющую выпрямленного диодом тока, т. е. "очищает" ток звуковой частоты от высокочастотной составляющей.

Почему же детекторный приемник работал во время самого первого опыта, когда блокировочного конденсатора не было? Его компенсировала емкость, сосредоточенная между проводами шнура и витками катушек телефона. Но эта емкость значительно меньше емкости специально подключаемого конденсатора. В этом случае ток через детектор получается меньшим, чем при наличии блокировочного конденсатора, и передача слышна слабее. Это особенно заметно при приеме отдаленных станций.

Качество работы телефона оценивают главным образом с точки зрения его чувствительности - способности реагировать на слабые колебания электрического тока. Чем слабее колебания, на которые отзывается телефон, тем выше его чувствительность.

Чувствительность телефона зависит от числа витков в его катушках и качества магнита. Два телефона с совершенно одинаковыми магнитами, но с катушками, содержащими неодинаковое число витков, различны, по чувствительности. Лучшей чувствительностью будет обладать тот из них, в котором использованы катушки с большим числом витков. Чувствительность телефона зависит также от положения мембраны относительно полюсных наконечников магнита. Наилучшая чувствительность его будет в том случае, когда мембрана находится очень близко к полюсным наконечникам, но, вибрируя, не прикасается к ним.

Телефоны принято подразделять на высокоомные - с большим числом витков в катушках, и низкоомные - с относительно небольшим числом витков. Для детекторного приемника пригодны только высокоомные телефоны. Катушки каждого телефона типа ТОН-1, например, намотаны эмалированным проводом толщиной 0,06 мм и имеют по 4000 витков. Их сопротивление постоянному току около 2200 Ом. Это число, характеризующее телефоны, выштамповано на их корпусах. Поскольку два телефона соединены последовательно, их общее сопротивление равно 4400 Ом. Сопротивление постоянному току низкоомных телефонов может быть 50-60 Ом.

Как проверить исправность и чувствительность головных телефонов? Прижми их к ушам. Смочи слюной штепсельные вилки на конце шнура, а затем коснись ими друг друга - в телефонах должен быть слышен слабый щелчок. Чем сильнее этот щелчок, тем чувствительнее телефоны. Щелчки получаются потому, что смоченный контакт между металлическими вилками представляет собой очень слабый источник тока.

Более грубую проверку телефонов делают при помощи батареи для карманного электрического фонарика. При подключении телефонов к батарее и отключении от нее слышны резкие щелчки. Если щелчков нет, значит, где-то в катушках или шнуре имеется обрыв или плохой контакт.

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Томат вырабатывает витамин D 24.05.2022 Исследователи Центра Джона Иннеса (Великобритания) совместно с коллегами из Чили, Италии и Кубы выявили томаты, листья которых богаты "предшественником" витамина D3. Ученые отредактировали геном растения так, чтобы вещество накапливалось и в спелых плодах. Новый вид богат витамином, дефицит которого приводит к серьезным проблемам со здоровьем. По данным ученых, около миллиарда людей в мире страдают от недостатка витамина D, и количество это растет. Основная причина, как считают специалисты, в неадекватном питании. Наши организмы умеют синтезировать витамин D из 7-дегидрохолестерина (7-DHC), также известного как провитамин D3. Происходит это под воздействием ультрафиолетового излучения на кожу. Однако главным безопасным источником остается пища. Но рыба и молочные продукты дороги и доступны не всем, а в растениях мало D3. Провитамин D3 (7-DHC) вырабатывают некоторые растения, в частности томаты, но это происходит в процессе синтеза холестерина, преимущественно в листьях и в малых количествах. В спелых плодах он отсутствует. Предыдущие исследования обнаружили, что этот же провитамин используется в фруктах для создания молекул, а фермент Sl7-DR2 помогает преобразовать их в другие молекулы. Используя для генного редактирования систему CRISPR-Cas9, ученые "отключили" фермент в томате и добились, чтобы провитамин накапливался и в созревших помидорах. Измерения показали значительное увеличение количества 7-DHC как в листьях, так и в плодах отредактированных пасленовых. Причем богаты провитамином оказались и мякоть, и кожура помидоров. Исследователи подвергли растения воздействию УФ-лучей в течение часа и убедились, что провитамин превратился в витамин D3. Содержание дефицитного элемента в одном помидоре было равно его количеству в двух яйцах или 30 граммах тунца. Генные модификации не повлияли на рост, развитие и урожайность томатов. Продукт остался полезным и безопасным для употребления в пищу и достаточно стрессоустойчивым для выращивания.

Другие интересные новости:

▪ Контроллер Silicon Motion SM2262 для SSD

▪ Фульгуриты рассказывают о древнем климате

▪ Samsung Galaxy S III

▪ Смазываемый композит с высокой несущей способностью

▪ Полностью оптический коммутатор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Шамс ад-Дин Махаммад ибн Ашраф ал-Хусайн ас-Самарканди. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое кислота? Подробный ответ

▪ статья Эксплуатация маломощных радиостанций сети радиосвязи. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Два световых маячка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Горелка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025